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行为改变技术代表人物:巴甫洛夫

时间:2014-10-27    来源:    

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  生平事迹

  1849年9月26日,巴甫洛夫(Pavlov)出生在俄国中部小城梁赞,他的父亲是位乡村牧师,母亲是一位牧师的女儿,有时在富人家做女佣以贴补家用。巴甫洛夫是父母5个子女中的长子,自幼养成负责的个性。从小学习勤奋,兴趣广泛。当时,沙皇亚历山大二世颁布法令,允许家庭贫困但有天赋的孩子免费上学。由于他父亲喜欢看书,家中有许多像赫尔岑,车尼尔雪夫斯基等人的进步著作,在父亲的影响下,他一有空就爬到阁楼上,读父亲的藏书。1860年进入梁赞教会中学,1864年毕业后进入梁赞教会神学院,准备将来做传教士。19世纪60年代,俄国一些伟大的革命民主主义者赫尔岑、别林斯基、车尔尼雪夫斯基等与社会生活和科学上的反动思想进行着艰苦卓绝的斗争。在此期间从皮萨列夫(Dmitri Ivanovitch Pisarev)的文章《动植物世界的进步》中,他知道了达尔文的进化论,并受到当时苏俄著名生理学家谢切诺夫(Ivan Mikhailovich Sechenov)1863年出版《脑的反射》一书影响,对自然科学发生兴趣,逐渐放弃神学,这些革命先驱的思想,深深影响了巴甫洛夫,尽管巴甫洛夫出身于宗教家庭,但他本人既不想像父亲一样一辈子当一个牧师,也不相信上帝的存在。

  21岁即1870年他和弟弟一起考入圣彼得堡大学,先入法律系,后转到物理数学系自然科学专业。谢切诺夫当时正是这里的生理学教授,而年轻的门捷列夫则是化学教授。巴甫洛夫在大学的前两年表现平凡,在大学三年级时上了齐昂(Ilya Cyon)教授所开授的生理学,对生理学和实验产生了浓厚兴趣,找到了所要主修的学科从此投入生理学的研究。为了使实验做的得心应手,他不断练习用双手操作,渐渐地相当精细的手术他也能迅速完成,齐昂老师很欣赏他的才学,常常叫他做自己的助手。在齐昂的指导下,1874年,他和同学阿法纳西耶夫(Afanasyev)完成了第一篇科学论文《论支配胰腺的神经》,获得研究金质奖章。

  大学期间

  大学期间他和弟弟尽管在大学里学习优异并且年年获得奖学金,但是生活还是比较清贫,需要给别人做家庭教师才能维持日常生活。为了节省车费他们每天都要步行走很远的路。巴甫洛夫在大学里以生物生理课为主修课,学习十分刻苦,巴甫洛夫不懂就问,每次手术都做的又快又好,渐渐的有了名气。巴甫洛夫四年级时在老师的指导下和另一个同学合作,完成了关于胰腺的神经支配的第一篇科学论文,获得了学校的金质奖章。

  因为在生理学上投入时间太多,大学最后一年,他主动要求留级,1875年,巴甫洛夫获得了生理学学士学位。再进外科医学学院攻读医学博士学位,以使将来有资格去主持生理学讲座。此期间成为了自己老师的助教。1878年,他应俄国著名临床医师波特金教授的邀请,到他的医院主持生理实验工作,实验室听起来好听,其实就是一间破屋子,它既像看门人的住房,又像一件澡堂,巴甫洛夫却在这里工作了十余年。在这里,他主要研究血液循环、消化生理、药理学方面的有关问题。1879年从医学院毕业并获四年的奖学金,31岁的他和教育系的女学生谢拉菲玛(Seraphima Vasilievna)结婚,婚后妻子把他们的生活料理得井然有序,巴甫洛夫不仅能安心工作也能好好地休息。

  重点研究

  1878年至1890年,巴甫洛夫重点研究血液循环和神经系统作用的问题,当时,神经系统对于许多器官的支配作用和调节作用还没有被人们清楚地认识。在极为恶劣的工作条件下,巴甫洛夫坚持研究。他发现了胰腺的分泌神经。不久,他又发现了温血动物的心脏有一种特殊的营养性神经,这种神经只能控制心跳的强弱,而不影响心跳的快慢。科学界人士把这种神经就称为“巴甫洛夫神经”。巴甫洛夫自此开辟了生理学的一个新分支——神经营养学。1883年写成“心脏的传出神经支配”的博士论文。获得帝国医学科学院医学博士学位,讲师职务和金质奖章。

  1884-1886年期间,赴德国莱比锡大学路德维希研究室进修,继续研究心脏搏动的影响机制。此时,他提出心脏跳动节奏与加速是由两种不同的肌肉在进行,而且是由两种不同的神经在控制。1886年,他自德国归来后重回大学是实验室,继续进行狗的“心脏分离手术”。1887年,他逐渐将研究的方向转向人体的消化系统。从1888年开始,巴甫洛夫对消化生理进行研究。他发明了新的实验方法,不是用被麻醉的动物做急性实验(每次实验完了,动物也就死掉了)而是用健康的动物做慢性实验,从而能够长期观察动物的正常生理过程。他还创造了多种外科手术,把外科手术引向整个消化系统,彻底搞清了神经系统在调节整个消化过程中的主导作用。他还发现分布在胃壁上的第十对脑神经迷走神经与胃液的分泌有关。用同样的方法分泌胃液,迷走神经切断,就不再分泌。但如果不假饲,只刺激迷走神经,也能分泌胃液。是什么东西对迷走神经产生了刺激?原来味觉器官感受到了食物刺激,便会通过神经传给大脑,通过大脑传给迷走神经让胃液分泌。这就是条件反射学说。为此他领取了“诺贝尔奖”的生理学医学奖。他是第一个享受的这个荣誉的俄国科学家。巴甫洛夫因在消化生理学方面的出色成果而荣获1904年诺贝尔生理学和医学奖金,成为世界上第一个获得诺贝尔奖的生理学家。

  从1903年起,巴甫洛夫连续30多年致力于高级神经活动的研究。通过长时间的研究,他发现了大脑皮层机能的活动规律。巴甫洛夫创立的动物和人类高级神经活动的学说,给唯心主义心理学以致命的打击,为创立科学的唯物主义心理学奠定了基础。晚年的巴甫洛夫转向精神病学的研究,认为人除了第一信号系统(即对外部世界直接影响的反应)外,还有第二信号系统,即引起了人的高级神经活动发生重大变化的语言。巴甫洛夫的第二信号系统学说解释了人类所特有的思维生理基础。

  十月革命的初期,俄国人民生活极端贫困但巴甫洛夫并未停止研究。

  巴甫洛夫是专心投入学术研究的典型学者,只专心研究,不注意衣食住行生活细节。他结婚时即同他妻子约定,妻子不干涉他的研究,他不负责家庭事务,并向妻子承诺,不饮酒、不打牌、不应酬,每年9月至次年5月,每周工作7天,只有暑假陪妻子到乡下度假。70岁以后,巴甫洛夫每天仍乘电车上班,有次电车尚未停稳,就从车上跳下来,跌倒在地,路旁一位老妇人惊叫说:“天啊!看这位天才科学家连电车都不会搭!”巴甫洛夫的工作热忱一直维持到逝世为止,最后他在病中挣扎起床穿衣时,因体力不支倒在床上逝世。

  巴甫洛夫逝世后,苏联政府在他的故乡梁赞建造了巴甫洛夫纪念馆,并设立纪念碑。

  消化道

  巴甫洛夫关于消化道的研究是首先把狗的食道经过手术切断,把切断的食道两端缝在狗脖子的皮肤上,然后让狗饿上一天以后,把这只饥饿的狗拉到了实验室,在狗的面前放一盘鲜肉,狗一见鲜肉,便贪馋地吞了起来,咀嚼了几下就咽下去了。可是不一会儿,咽下去的肉又掉到了食盘里,这是因为食道已被切断,肉根本进不了胃里,狗依然贪婪地吃着,盘子里的肉始终是那么多。这只狗徒劳地吃了四五分钟后,奇怪的现象出现了,在通向狗胃的一根像皮管里流出了大量的胃液。胃液不断分泌,是狗的第十对脑神经——迷走神经的冲动引起的。巴甫洛夫对这只狗的迷走神经也动过手术,已在上面引出一根丝线。现只要他稍微提动一下丝线,就切断了脑与胃之间的联系。结果狗尽管还是在不断地吞咽鲜肉,但胃液却停止分泌了。这就是著名的“假饲”实验,它可以使人们观察到狗的消化腺的分泌情况。

  在他的研究实验中,出现了一种奇怪的现象,即随着时间的推移,他发现当狗只要一看见食物,唾液分泌量就增加,在实际吃到食物以前就已经分泌唾液了,他把这种现象叫做“心因性分泌”。同事们为此提出了在当时的心理学界比较通行的“内省法”来研究狗的唾液分泌现象(站在狗的立场思考),但这并没有真正解决疑问。这种现象同时引起了巴甫洛夫的兴趣,开始了他对条件作用的研究。他又给一条狗动了手术,在狗的腮帮子上开个小孔,用一根细细的导管安在它的一个唾液腺上。当狗吃东西流唾液的时候,一部分唾液就通过导管流到了外面。巴甫洛夫通过实验发现,只要食物落到狗的口中,它就会泌出唾液,如果食物是湿的,分泌的唾液就少些,食物是干的,分泌的就多些。这种反射活动是狗和其它一切动物生来就有的,巴甫洛夫称它为非条件反射。但后来的实验中,他又发现一个非常重要的事实,除了食物刺激口腔会引起狗的唾液分泌以外,其他的刺激,比如光、声音等的刺激,也能引起狗的唾液分泌。1903年,巴甫洛夫在马德里的国际医学年会上宣读了他的实验和研究报告,认为条件反射是高等动物和人类对环境作出反应的生理机制,1904年,诺贝尔奖基金会该年度的生理学和医学奖金,授予了巴甫洛夫,巴甫洛夫是世界生理学家中第一个享有这种荣誉的科学家。

  条件反射

  巴甫洛夫做了一个相当著名的实验,他利用狗看到食物或吃东西之前会流口水的现象,在每次喂食前都先发出一些信号(一开始是摇铃,后来还包括吹口哨、使用节拍器、敲击音叉、开灯……等等),连续了几次之后,他试了一次摇铃但不喂食,发现狗虽然没有东西可以吃,却照样流口水,而在重复训练之前,狗对于“铃声响”是不会有反应的。他从这一点推知,狗经过了连续几次的经验后,将“铃声响”视作“进食”的信号,因此引发了“进食”会产生的流口水现象。这种现象称为条件反射,这证明动物的行为是因为受到环境的刺激,将刺激的讯号传到神经和大脑,神经和大脑作出反应而来的。

  条件反射的情境涉及四个事项,两个属于刺激,两个属于机体的反应。一个是中性刺激,它在条件反射形成之前,并不引起预期的、需要学习的反应。这是条件刺激(CS),在巴甫洛夫的实验中就是铃响。第二个刺激是无条件刺激(UCS)。它在条件反射形成之前就能引起预期的反应:条件反射形成之前,出现了肉,即UCS,就引起唾液分泌。对于无条件刺激的唾液分泌反应叫作无条件反应(UCR)。这是在形成任何程度的条件反射之前就会发生的反应。由于条件反射的结果而开始发生的反应叫作条件反应(CR),即没有肉,只有铃响的唾液分泌反应。当两个刺激紧接着(在空间和时间上相近),反复地出现,就形成条件反射。通常,无条件刺激紧跟着条件刺激出现。条件刺激和无条件刺激相随出现数次后,条件刺激就逐渐引起唾液分泌。这时,动物就有了条件反应。

  主要贡献

  巴甫洛夫·伊凡·彼德罗维奇研究成果

  巴甫洛夫·伊凡·彼德罗维奇研究成果

  巴甫洛夫在学术上的贡献,主要在于三方面:

  1、心脏的神经功能;

  2、消化腺的生理机制(获诺贝尔奖);

  3、条件反射研究。

  对以后心理学发展影响最大的是由他的条件反射研究所演变成的经典条件作用学习理论。

  1、条件反射

  条件反射是巴甫洛夫研究狗的消化腺分泌时意外发现的。用开刀手术在狗的腮部唾腺位置连接一导管,引出唾液,并用精密仪器记录唾液分泌的滴数。实验时给狗食物,并随时观察其唾液分泌情形。在此实验过程中,巴甫洛夫意外地发现,除食物之外,在食物出现之前的其他刺激(如送食物来的人员或其脚步声等),也会引起狗的唾液分泌。巴甫洛夫根据谢切诺夫《脑的反射》理论,在 1901 年将狗对食物之外的无关刺激引起的唾液分泌现象,称之为条件反射。所谓条件反射(conditioned reflex),是指在某种条件下,非属食物的中性刺激也与食物刺激同样引起脑神经反射的现象。从 1901 年起,巴甫洛夫专心从事条件反射实验研究,直到 1936 年逝世为止,长达 35 年之久。

  2、 经典条件性作用

  巴甫洛夫发现条件反射现象之后,他原本有意称条件反射现象为精神反射(psychic reflex),后来改称为条件反应。他以后的实验研究,继续采用与食物无关的各种刺激(如灯光、铃声、拍节声等),实验观察狗的唾液分泌,并分别定出四个名称:

  1、引起唾液分泌的刺激(指食物)称为无条件刺激(unconditioned stimulus,UCS);

  2、食物引起的唾液分泌称为无条件反应(unconditioned response);

  3、食物之外的刺激称为条件刺激(conditioned stimulus,CS);

  4.食物之外刺激引起的反应称为条件反应(conditionedresponse)。

  他发现,有些狗对条件反射任务的反应方式和其他狗不一样,因而他开始对狗进行分类,后来又按同样的规律将人划分为4种类型,并和古希腊人提出的人的4种气质类型对应起来,由此,他又向心理学领域迈进了一步。

  中性刺激与无条件刺激在时间上的结合称为强化,强化的次数越多,条件反射就越巩固。条件刺激并不限于听觉刺激。一切来自体内外的有效刺激(包括复合刺激、刺激物之间的关系及时间因素等)只要跟无条件刺激在时间上结合(即强化),都可以成为条件刺激,形成条件反射。一种条件反射巩固后,再用另一个新刺激与条件反射相结合,还可以形成第二级条件反射。同样,还可以形成第三级条件反射。在人身上则可以建立多级的条件反射。

  当条件刺激不被无条件刺激所强化时,就会出现条件反射的抑制,主要有消退抑制和分化。条件反射建立以后,如果多次只给条件刺激而不用无条件刺激加以强化,结果是条件反射的反应强度将逐渐减弱,最后将完全不出现。例如,对以铃声为条件刺激而形成唾液分泌条件反射的狗,只给铃声,不用食物强化,多次以后,则铃声引起的唾液分泌量将逐渐减少,甚至完全不能引起分泌,出现条件反射的消退。

  巴甫洛夫认为,消退是因为原先在皮质中可以产生兴奋过程的条件刺激,变成了引起抑制过程的刺激,是兴奋向抑制的转化。这种抑制称为消退抑制。巴甫洛夫指出,消退抑制是大脑皮质产生主动的抑制过程,而不是条件刺激和相应的反应之间的暂时联系已经消失或中断。因为如果将已消退的条件反射放置一个时期不做实验,它还可以自然恢复;同样,如果以后重新强化条件刺激,条件反射就会很快恢复,这说明条件反射的消退不是原先已形成的暂时联系的消失,而是暂时联系受到抑制。消退发生的速度,一般是,条件反射愈巩固,消退速度就愈慢;条件反射愈不巩固,就愈容易消退。

  在条件反射开始建立时,除条件刺激本身外,那些与该刺激相似的刺激也或多或少具有条件刺激的效应。例如,用500赫的音调与进食相结合来建立食物分泌条件反射。在实验的初期阶段,许多其他音调同样可以引起唾液分泌条件反射,只不过它们跟500赫的音调差别越大,所引起的条件反射效应就越小。这种现象称为条件反射泛化。以后,只对条件刺激(500赫的音调)进行强化,而对近似的刺激不给予强化,这样泛化反应就逐渐消失。动物只对经常受到强化的刺激(500赫的音调)产生食物分泌条件反射,而对其他近似刺激则产生抑制效应。这种现象称为条件反射的分化。

  巴甫洛夫所做工作的重要性是不可估量的。他的研究公布以后不久,一些心理学家,如行为主义学派的创始人华生,开始主张一切行为都以经典性条件反射为基础。虽然在美国这一极端的看法后来并不普遍,但在俄国以经典性条件反射为基础的理论在心理学界在相当长的时间内曾占统治地位。无论如何,人们一致认为,相当一部分的行为,用经典性条件反射的观点可以作出很好的解释。

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